package sort;

import java.util.Arrays;

public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int total = 1000;
        int[] list = new int[total];
        int temp[] = new int[total];
        for (int i = 0; i < total; i++) {
            int rand = (int) (Math.random() * total);
            list[i] = rand;
        }

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        mergeSort(list, 0, list.length - 1, temp);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - startTime);
        printList(list);
    }

    //分+合方法
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;//中间索引
            //向左递归分解
            mergeSort(arr, left, mid, temp);
            //向右递归分解
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
            //合并
            merge(arr, left, mid, right, temp);
        }
    }

    /**
     * 合并的方法
     *
     * @param arr 排序的原始数组
     * @param left 左边有序序列的初始索引
     * @param mid 中间索引
     * @param right 右边索引
     * @param temp 临时存储的中转数组
     */
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left;//初始化i，左边有序序列的初始索引
        int j = mid+1;//中间索引
        int t = 0;//指向temp的中间索引

        //(-)、先把左右两边有序的数据按照规则填充到temp数组，直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
        while (i <= mid && j <= right) {
            //如果左边的有序序列的当前元素小于等于右边有序序列的当前元素
            //即将左边有序序列的当前元素填充到temp数组
            //然后t++，i++
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
                //反之，将右边有序序列的当前元素填充到temp数组
            } else {
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }

        //(二)、把有剩余元素的一边的数据依次全部填充到temp数组中
        //左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp数组
        while (i <= mid) {
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }
        //右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp数组
        while (j <= right) {
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }
        //(三)、将temp数组里的有序元素拷贝回arr数组
        //从左边开始拷贝， 注意：不是每次都拷贝所有
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        //第一次合并：templeft = 0，right = 1。 第二次合并：templeft = 2，right = 3。 最后一次：templeft = 0，right = 7
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
    }

    private static void printList(int[] list) {
        for (int i1 : list) {
            System.out.print(i1 + ",");
        }
        System.out.println();
    }
}
